TÌM HIỂU VỀ PHỤ GIA PECTIN, GELLAN, DEXTRAN

B Ộ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP
THỰC PHẨM TP.HCM.
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM.
BÀI TIỂU LUẬN
ĐỀ TÀI : TÌM HIỂU VỀ PHỤ GIA PECTIN,
GELLAN, DEXTRAN
TP.HỒ CHÍ MINH 11/2013
1
Mục lục
2
A. LỜI MỞ ĐẦU
Từ thời cổ đại,trong quá trình tồn tại và phát triển, để có thể dự trữ thực
phẩm cho mục đích sử dụng thực phẩm lâu dài, con người trên khắp thế
giới đã biết sử dụng các nguyên liệu, phương pháp khác nhau để bảo quản
thực phẩm. Bắt đầu từ việc tự cung tự cấp trong một cộng đồng nhỏ hẹp
trong thời cổ đại; lương thực thực phẩm đã được giao thương và vận
chuyển đến những vùng xa xôi hơn, tốn nhiều thời gian hơn. Điều đó đòi
hỏi phải có các biện pháp nhằm kéo dài hạn sử dụng của lương thực thực
phẩm, tránh sự hư hỏng của chúng do các yếu tố môi trường tác động.
Mặt khác, xã hội ngày càng phát triển, con người ngày càng có nhu cầu
cao hơn trong việc thưởng thức thực phẩm. Con người không chỉ cần ăn
no, ăn đủ mà còn cần thực phẩm phải “bắt mắt”, hình thức đẹp, mùi vị
hấp dẫn cũng như đáp ưng các nhu cầu thẩm mỹ khác. Do đó trong quá
trình sản xuất ngoài những nguyên liệu chính người ta còn thêm một số
chất phụ gia nhằm có được một số tính chất mong muốn nào đó để cho
sản phẩm được giai dòn có màu sắc, hoặc mùi vị hấp dẫn người tiêu dùng
hơn.v.v Hiện nay các chất phụ gia được dùng thường được chiết xuất
từ thiên nhiên nhằm bảo vệ sức khỏe của con người. Trong đó phải kể
đến các chất phụ gia có nguồn gốc từ polysaccharide .Polysaccharide
được sử dụng rộng rãi trong thực phẩm như các chất tạo độ đặc hay tạo

gel (tinh bột, alginat, pectin, gellan, dextran, ), chất làm bền nhũ
tương, chất độn . Nhằm hiểu rõ hơn về cấu trúc, tính chất của phụ gia
thuộc nhóm polysaccharide hơn . Nhóm em xin trình bày đề tài “ Tìm
hiểu về phụ gia pectin, gellan, dextran”
3
B. NỘI DUNG
GIỚI THIỆU CHUNG
Pollysaccharit được tạo thành từ những monosaccharit qua các liên kết
glycoside. Có kích thước lớn và thường phân nhánh chia làm 2 nhóm:
Polysaccharide đồng hình chỉ chứa một loại monomer duy nhất .
Polysaccharide dị hình là những polymer phức tạp, được tạo ra từ nhiều
loại monomer khác nhau, dẫn xuất của monomer và các chất khác, có nhiều
trong tự nhiên.
Pollysaccharit thực hiện các chức năng sau :
 Tạo hình
 Dự trữ
 Giữ nước
Pollysaccharit có khả năng tương tác với nhiệt và nước làm thay đổi tính
chất và trạng thái để tạo ra độ đặc, độ dẻo, độ dai, độ dính, độ xốp, độ trong,
khả năng tạo màng.
Chúng được sử dụng rộng rãi trong thực phẩm, ở cả dạng tự nhiên và
biến tính như các chất tạo độ đặc hay tạo gel, chất làm bền nhũ tương và các
hệ phân tán, chất tạo màng, bảo vệ bề mặt các loại thực phẩm nhạy cảm
khỏi những thay đổi không mong muốn, ổn định hệ bọt, nhũ tương và
huyền phù, ngăn chặn sự hình thành tinh thể đá và đường, giữ hương, chất
độn để tăng tỉ lệ thành phần không tiêu hóa được dùng trong các thực phẩm
ăn kiêng…
Có nhiều loại pollysaccharit xuất phát từ nhiều nguồn gốc khác nhau, ở
đây ta chỉ nghiên cứu về 3 phụ gia chính thuộc nhóm pollysaccharit có nguồn
gốc như:

Từ thực vật: trong cây có Pectin
4
Từ vi sinh vật: Dextran và Gellan gum
CHƯƠNG I. PECTIN
Pectin thuộc nhóm các chất làm đông tụ. Pectin được xem là một trong những
chất phụ gia thực phẩm an toàn và được chấp nhận nhiều nhất, và điều này
được chứng minh bởi hàm lượng ADI cho phép là “không xác định” được ban
hành bởi các tổ chức JECFA (Joint Food Expert Committee), SCF (Scientific
Committee for Food) ở liên minh châu Âu và GRAS (Generally Regarded).
• Mã hiệu quốc tế của pectin là E440.
• Pectin tinh chế có dạng chất bột trắng, màu xám nhạt.
• Là một chất keo hút nước và rất dễ tan trong nước, không tan trong
ethanol.
• Khả năng tạo gel và tạo đông, khi có mặt của acid và đường.
• Pectin tự do, nó mất khả năng tạo đông khi có đường.
1. Nguồn gốc pectin
Pectin là một polymer của polygalacturonic và các ester methyl của chúng.
Trong thực vật, pectin tồn tại dưới hai dạng: dạng protopectin không tan,
tồn tại chủ yếu ở thành tế bào dưới dạng kết hợp với polysaccharide araban,
dạng hòa tan của pectin tồn tại chủ yếu ở dịch tế bào
Pectin là chất phụ gia thực phẩm ngày nay thường được dùng để tạo
đông, tạo gel, chất ổn định.
Pectin có mặt trong quả, củ, thân cây. Đóng vai trò vận chuyển nước và
lưu chất cho các trái cây đang trưởng thành. Duy trì hình dáng và sự vững chắc
của trái cây. Pectin như một loại keo gắn chặt các tế bào thực vật với nhau, vì
thế người ta thường gọi chúng là chất ciment là protopectin, protopectin chiếm
5
tỉ lệ khá cao. Tiền thân của pectin là protopectin không tan trong nước, giúp
quả có độ cứng.
Và có nhiều trong mô tría cây còn xanh, quá trình chín sẽ kèm theo sự

thủy phân protopectin thành pectin. Sau đó kết hợp với sự demetyl hóa dưới tác
dụng của enzym và sự depolymer hóa của pectin thành pectate và cuối cùng là
các loại đường hòa tan và acid.
Khi quả chín dần protopectin sẽ chuyển sang pectin hòa tan (pectin) và
araban, làm giảm sự liên kết giữa tế bào, quả trở nên mềm hơn. Quá trình này
cũng xãy ra dưới tác dụng của acid và nhiệt độ trong quá trình chần ở 60-85
0
C.
Trong thực vật các pectin thường liên kết với cellulose ở vách tế bào ở dạng
phức hợp chưa biết rõ (hình 1)
Ở thời tiền
sử chất
pectin đã là
thành phần trong phẩu phần ăn của con người. Nhưng chỉ mới nữa thế kỷ trước
ngành công nghệ thực phẩm mới nhận biết được vai trò quan trọng của phụ gia
pectin trong việc đa dạng các sản phẩm thực phẩm.
Trong công nghiệp pectin được thu nhận từ dịch chiết của các nguyên
liệu thực vật thường là táo hay các quả có múi như: cam, quýt, bưởi.
Phần lớn các quốc gia xem pectin là phụ gia quí và vô hại được sư dụng
với liều lượng phụ thộc vào từng quy trình công nghệ.
2. Nguồn nguyên liệu chứa pectin
Pectin chứa nhiều trong các loại quả của trái cây: Táo, mận, cam, chanh, cà rốt,
sơn trà, lê, cà chua…
6
Thành phần và hàm lượng của pectin trong các loại quả tính theo % như sau:
Tên rau quả Tinh bột Đường Pectin xenluloza
Saccaroza glucoza fructoz
a
Cộng
Khoai tây 17,7 0,6 0,2 0,1 0,9 0,7 1,0

Cải bắp 0 0,1 2,6 1,6 4,3 0,3 1,2
Cà rốt 0 3,7 2,9 - 6,6 0,4 1,0
Cà chua <0,1 0,2 1,5 1,0 2,8 0,1 0,9
Hành 0 6,3 1,3 1,2 8,8 0,3 0,8
Cam 0 3,6 1,3 1,5 6,3 0,9 0,5
Quýt 0 4,9 1,0 1,5 7,4 0,7 0,3
Chanh 0 0,9 0,6 0,6 2,1 1,1 0,5
Mận 0 5,4 3,4 0,8 9,6 1,1 0,6
Trong quá trình phát triển và già chín của rau quả, hàm lượng pectin luôn biến
đổi. Thường cao nhất khi chín tới sau đó giảm dần do bị demetoxin hóa và
depolymer hóa. Khi bị thối rửa thì hàm lượng pectin bị phân hủy.
Với chủng loại khác nhau thì hàm lượng pectin cũng khác nhau:
Bưởi: Nước ta có nhiều giống bưởi: bưởi trắng, bưởi đào, bưởi chua, bưởi
ngọt, bưởi dôn dốt chua, bưởi ngon nổi tiếng ở miền bắc là bưởi Đoan Hùng
(Phú Thọ). Ở miền nam là bưởi Năm Roi. Bưởi còn gọi là bòng. Tên khoa học
Citrus Grandis Osbeck. Họ cam (Ruta Ceae). Bưởi được nhiều người ưa thích
xong ta chỉ ăn múi và vứt bỏ hạt, cùi, vỏ. Tuy nhiên chúng lại có những chất
rất có lợi cho sức khoẻ trong đó pectin là chủ yếu.
7
Bí đỏ: Người miền trung gọi quả bí lý bầu rợ, thuộc họ bầu. Bí đỏ có thể chế
biến thành nhiều món ăn ngon, bổ dưỡng. Các nhà khoa học nghiên cứu và chỉ
ra rằng bí đỏ có lượng lớn pectin.
Với táo : Ngạn ngữ phương tây có câu :"mỗi ngày vài quả táo, thì
không cần bác sĩ" bất cứ ai, tuy chưa biết giá trị dinh dưỡng của quả táo ra
sao, nhưng khi nhìn thấy những quả táo to tròn với màu sắc đỏ thắm hay vàng
tươi, đều cảm thấy thích. Đến khi nếm thử một miếng táo người ta càng thích
hơn bởi mùi vị chua ngọt và thơm của nó. Theo chuyên gia dinh dưỡng vỏ
ngoài cùng của quả táo chứa nhiều pectin. Pectin là chất có tác dụng tốt cho
sức khỏe.
3. Cấu tạo

Pectin là các polysaccharide, mạch thẳng, cấu tạo từ sự liên kết giữa các mạch
của phân tử acid D-galacturonic C
6
H
10
O
7
, liên kết với nhau bằng liên kết 1,4-
glucoside. Trong đó một số gốc acid có chứa nhóm thế methoxyl (-OCH
3
).
Chiều dài của chuỗi acid polygalacturonic có thể biến đổi từ vài đơn vị tới
hàng trăm đơn vị galacturonic.
Hình 1: cấu tạo đơn vị phân tử pectin
Phân tử lượng của các loại pectin tách ra từ các nguồn quả khác nhau thay đổi
trong giới hạn rộng tùy theo số phân tử acid galacturonic và thường thay đổi
trong phạm vi từ 10.000 – 100.000. Trong các hợp chất dạng glucid so về
chiều dài phân tử thì pectin cao hơn tinh bột nhưng thấp hơn cellulose. Ví dụ
từ nguồn táo, mận thu được pectin có phân tử lượng từ 25.000 – 35.000, trong
khi pectin lấy từ cam lại có phân tử lượng đạt tới 50.000.
8
Tên gọi pectin dùng để chỉ các chuỗi polygalacturonic methyl hóa 100%. Tên
gọi acid pectinic để chỉ chất được methyl hóa thấp hơn 100%. Còn tên gọi acid
pectic để chỉ acid polygalacturonic hoàn toàn không chứa nhóm methoxyl.
Trong thực tiễn thì tên pectin dùng để chỉ cả acid pectinic và pectin.
3.1. Trong thực vật, pectin tồn tại dưới hai dạng:
- Dạng protopectin không tan: tồn tại chủ yếu ở thành tế bào dưới dạng kết hợp với
polysacácharide araban.
- Dạng hoà tan của pectin: tồn tại chủ yếu ở dịch tế bào.
Dưới tác dụng của acid, của enzym protopectinaza hoặc khi đun sôi, protopectin

chuyển sang dạng pectin hoà tan.
3.2. Cấu tạo 1 đơn vị của chuỗi pectin:
Polysacácharide dị thể, mạch thẳng, là dẫn xuất methyl của acid pectic.Acid pectic là
1 polymer của acid D-galcturonic, liên kết với nhau bằng liên kết 1,4-glucoside. Một
chuỗi gồm khoảng 10000 phân tử galactoronic tạo thành một phân tử pectin.
Phân tử lượng của các loại pectin tách từ các nguồn khác nhau thay đổi trong giới
hạn rộng. Ví dụ từ nguồn táo, mận đã thu được pectin có phân tử lượng từ 25.000 –
35.000, trong khi đó pectin lấy từ cam có phân tử lượng đạt tới 50.000.
9
10
4. 4. Phân loại
4.1. Theo % nhóm methoxyl có trong phân tử:
 HMP (High Methoxyl Pectin): Nhóm có chỉ số methoxyl cao: MI >7%, trong
phân tử pectin có trên 50% các nhóm acid bị ester hóa (DE >50%).
Chất này có thể làm tăng độ nhớt cho sản phẩm. Muốn tạo đông cần
phải có điều kiện pH =3,1 – 3,4 và nồng độ đường trên 60 %.
Hình 2: Phân tử HMP
 LMP (Low Methoxyl Pectin): Nhóm có chỉ số methoxyl thấp: MI <7%, khoảng
từ 3-5%, trong phân tử pectin có dưới 50% các nhóm acid bị ester hóa (DE
<50%).
Được sản xuất bằng cách giảm nhóm methoxyl trong phân tử pectin.
Pectin methoxy thấp cóthể tạo đông trong môi trường không có đường. Chúng
thường được dùng làm màng bao bọccác sản phẩm.
Hình 3: Phân tử LMP
4.2. Theo khả năng hòa tan trong nước:
11
 Pectin hòa tan (methoxyl polygalacturonic): pectin hòa tan là polysaccharide
cấu tạo bởi các gốc acid galacturonic, trong đó một số gốc acid có chứa nhóm
thế methoxyl.
 Pectin không hòa tan trong nước (protopectin): là dạng kết hợp của pectin với

araban (polysaccharide ở thành tế bào).
5. Tính chất
5.1 Tính chất vật lý
• Dạng bột màu trắng hoặc hơi vàng, hơi xám, hơi nâu,không mùi vị, độ ẩm <=
14%, hàm lượng tro <=32-25%.
• Mặt khác có thể bảo quản ở dạng dung dịch có đọ khô 10% chứa 4-5% pectin,
nhưng chỉ bảo quản được trong thời gian ngắn.
• Các pectin là chất keo háo nước, có khả năng hydrat hóa cao nhờ sự gắn các
phân tử nước vào nhóm hydroxyl của chuỗi polymethyl galacturonic.
• Làm Keo pectin có độ nhớt và độ bền rất lớn nên gây khó khăn trong quá trình
làm trong khi cô đặc nước quả.
• Từ dung dịch với nước, pectin có thể bị kết tủa với rượu, aceton, ete hoặc
benzen. Khi đun nóng trong nước pectin bị phá hủy.
5.2 . Tính chất hóa học
• Khi có mặt của acid và đường nó có khả năng tạo gel. Vì vậy pectin được ứng
dụng phổ biến trong kỹ nghệ sản xuất mứt kẹo. Pectin lấy từ các nguồn khác
nhau thì có khả năng tạo gel khác nhau.
• Đối với pectin tan thì dưới tác dụng của pectinase sẽ biến thành acid pectinic
(thường dưới dạng muối Ca và Mg) và các chất đơn giản khác như rượu
methylic, acid acetic, arabinose, galactose.
• Các dạng pectin tồn trong trái cây cùng tồn tại một lúc.
• Trong quá trình chín, dưới tác dụng của enzyme pectinase hoặc với sự tham gia
của acid hữu cơ, protopectin bị thủy phân thành pectin hòa tan, cường lực liên
kết giữa các tế bào giảm
• Pectin hòa tan khi bị tác dụng của kiềm loãng hoặc enzyme pectinase sẽ giải
phóng nhóm thế methoxyl dưới dạng methylic và polysaccharide (acid pectic).
Acid pectic có thể tạo nên dạng muối canxi pectat, chất này chuyển thành dạng
kết tủa dễ dàng, do đó dùng để định lượng pectin. Tuy nhiên acid pectic lại
không có khả năng tạo gel ngay cả khi có đường như pectin, vì vậy, để duy trì
12

khả năng tạo gel của pectin hòa tan cần chú ý tránh môi trường kiềm hoặc tác
dụng thủy phân của pectinase.
• Bị phá hủy khi đun nóng ở nhiệt độ cao trong thời gian dài làm giảm tính đông
của sản phẩm khi cô đặc.
• Trong quá trình chín, dưới tác dụng của enzyme pectinase hoặc với sự tham gia
của acid hữu cơ, protopectin bị thủy phân thành pectin hòa tan cường lực liên
kết giữa các tế bào giảm.
• Tính chất quan trọng của pectin là có thể tạo đông ở nồng độ thấp(1-1,5%) khi
có mặt đường 60-70% và acid 1%.Khả năng tạo đông phụ thuộc vào nguồn
pectin, mức độ metoxin hóa và phân tử lượng của pectin.
• Để duy trì khả năng tạo gel cần tránh môi trường kiềm và tác dụng của enzim
pectaza.
6. Cơ chế tạo gel
Tùy thuộc mức độ methoxyl hóa của phân tử mà các loại pectin khác nhau có
cơ chế tạo gel khác nhau:
Chiều dài của phân tử quyết định độ cứng của gel :
− Nếu phân tử pectin quá ngắn thì nó sẽ không tạo được gel dù sử dụng với liều
lượng cao
− Nếu phân tử pectin quá dài thì gel tạo thành rất cứng
Mức độ methoxyl hóa quy định cơ chế tạo gel:
6.1. HMP: Tạo gel bằng liên kết hydro:
 Điều kiện tạo gel: nồng độ đường sucrose > 50%; pH = 3,1-3,5; nồng độ pectin
0,5-1%
13

Hình 4: Cơ chế tạo gel bằng liên kết hydro
 Đường có khả năng hút ẩm, vì vậy nó làm giảm mức độ hydrat hóa của phân tử
pectin trong dung dịch.
 Ion H
+

được thêm vào hoặc đôi khi chính nhờ độ acid của quả chế biến trung
hòa các gốc COO-, làm giảm độ tích điện của các phân tử. Vì vậy các phân tử
có thể tiến lại gần nhau để tạo thành liên kết nội phân tử và tạo gel.
- Trong các trường hợp này liên kết các phân tử pectin có thể hydroxyl-
hydroxyl, carboxyl-carboxyl, hoặc hydroxyl-carboxyl. Kiểu liên kết này không
bền, do đó các gel tạo thành sẽ mềm dẻo do tính di động của các phân tử trong
khối gel. Loại gel này khác biệt với gel thạch hoặc gelatin.
-Cấu trúc của gel: phụ thuộc vào hàm lượng đường, hàm lượng acid,
hàm lượng pectin, loại pectin và nhiệt độ, 30-50% đường thêm vào là sucrose.
Do đó cần duy trì pH acid để khi đun nấu sẽ gây ra quá trình nghịch đảo đường
sucrose, ngăn cản sự kết tinh của đường sucrose. Ngoài ra đường nghich đảo có
khả năng hút ẩm hơn cả sucrose nên duy trì cho sản phẩm kết cấu mềm láng.
Tuy nhiên cũng không nên dùng quá nhiều acid vì pH quá thấp sẽ gây nghịch
14
đảo một lượng lớn sucrose, gây kết tinh glucose và hóa gel nhanh tạo nên các
vón cục.
 Khi dùng lượng pectin vượt quá lượng thích hợp sẽ gây ra gel quá cứng, do đó
khi dùng một nguyên liệu có chứa nhiều pectin cần tiến hành phân giải bớt
chúng bằng cách đun lâu hơn.
 Khi sử dụng một lượng cố định bất cứ một loại pectin nào, pH, nhiệt độ càng
giảm và hàm lượng đường càng cao thì gel tạo thành càng nhanh.
- Ứng dụng: làm mứt quả nghiền, nước quả đông…
6.2. LMP: tạo gel bằng liên kết với ion Ca
2+
 Điều kiện tạo gel: khi có mặt Ca
2+
, ngay cả ở nồng độ <0,1%, miễn là chiều dài
phân tử pectin phải đạt ở mức độ nhất định. Khi đó gel tạo thành ngay cả khi
không thêm đường và acid.
 Sự trùng hợp của phân tử pectin có thể xảy ra dưới tác dụng của men khi bảo

quản pure và tác dụng của nhiệt độ và hóa học khi gia công nguyên liệu chứa
pectin. Nếu nguyên liệu chịu tác dụng của acid, bazơ và nhiệt càng nhiều thì
càng không có lợi cho sự trùng hợp pectin vì sẽ thu được pectin có phân tử
lượng bé.
 Khi chỉ số của methoxyl thấp, có nghĩa là tỷ lệ các nhóm –COO
-
cao thì các
liên kết giữa những phân tử pectin sẽ là liên kết ion qua các hóa trị hai đặc biệt
là Ca
2+
. Các phân tử acid pectic tác dụng tương hổ lẫn nhau nhờ các nhóm
carboxyl tự do, các nhóm này liên kết lại nhờ các ion Ca
2+
thành khung bền
vững.
15

Hình 5: Cơ chế tạo gel bằng liên kết với Ca
2+

 Cấu trúc của gel: phụ thuộc vào nồng độ Ca
2+
và chỉ số methoxyl.
 Chỉ số methoxyl
Gel pectin có chỉ số methoxyl thấp thường có tính chất đàn hồi giống
như agar-agar.
Chiều dài phân tử pectin quyết định độ cứng của gel, chỉ có pectin có
khối lượng phân tử không bé hơn 10000 mới có khả năng tạo gel, nếu chiều dài
quá thấp thì nó không tạo gel được mặt dù dùng với liều lượng cao.
Khi pectin có cùng khối lượng phân tử thì khả năng tạo gel phụ thuộc

vào mức độ este hóa các gốc của mach galacturonic tại các nhóm metoxyl (-
OCH
3
).
Nhóm methoxyl tăng từ 8 -11 % thì độ bền đông tụ của nó tăng, ngược
lại khả năng đông tụ giảm. Pectin có từ 9,5 -11% nhóm(-OCH
3
) ở môi trường
pH = 3 và hàm lượng đường 35 % khả năng đông tụ tốt.
Khi hàm lượng methoxyl giảm xuống 5% và thấp hơn khi pectin vẫn giữ
được khả năng đông tụ tạo đông chậm, đòi hỏi thay đổi hàm lượng đương
cũng như pectin và acid.
Nếu pectin có hàm lượng từ 3,5 -6 % nhóm methoxyl khi có sự tham gia
của các muối kim loại nhiều hóa trị như Ca
2+
và trên 35% đường thì nó sẽ tạo
ra đông tụ bền vững.
16
 Ion Ca
2+
:
Dạng cation và anion có ảnh hưởng đến độ bền đông tụ các cation Ca
2+
,
Al
3+
làm tăng độ bền gel còn cation hóa trị I như Na
+
ở điều kiện xác định có
tác dụng ngược lại.

Ứng dụng: cho phép chế tạo được thịt đông có độ cứng bền ngay cả ở
khí hậu nhiệt đới (khác với đông gelatin). Hoặc làm mứt đông cho người bị tiểu
đường.
7. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tạo gel:
Gồm 4 yếu tố: chất lượng pectin, đường, nước và acid.
 Chất lượng Pectin:
Mạch phân tử pectin là cơ cấu chính của hiện tượng tạo gel. Vì thế,
lượng pectin có trong dịch đường phải đạt một lượng tối thiểu nào đó mới tạo
được sự keo tụ. Nổng độ pectin có trong dung dịch càng lớn thì sự liên hợp
giữa các phân tử xãy ra càng nhanh, hệ keo tụ càng bền. Thường lượng pectin
sử dụng khoảng từ 0.5-1%. Khi dùng lượng pectin vượt quá lượng thích hợp sẽ
thu được gel quá cứng, vì vậy đối với loại quả chứa dư pectin người ta cần tiến
hành phân giải bớt chúng bằng cách đun lâu hơn.
Tuy nhiên, chất lượng của hệ keo pectin lại phụ thuộc rất lớn vào tính
chất của pectin chứ không đơn thuần ở hàm lượng pectin được sử dụng. Hai
yếu tố quan trọng hàng đầu là chiều dài mạch phân tử pectin và mức độ
methoxyl hóa trong phân tử của chúng.
Chiều dài phân tử pectin quyết định độ cứng của gel:
Nếu phân tử pectin quá ngắn thì nó sẽ không tạo được gel mặc dù sử
dụng với liều lượng cao.
Nếu phân tử pectin quá dài thì gel tạo thành quá cứng.
Mức độ methoxyl hóa qui định cơ chế tạo gel:
• Khả năng keo hóa của pectin phụ thuộc tưong đối vào mức độ hiện diện
của các nhóm methoxyl. Tùy thuộc vào chỉ số methoxyl cao (>7%) hoăc
thấp (3-5%) ở phân tử pectin mà các kiểu kết hợp giữa chúng sẽ khác
nhau trong việc tạo gel.
17
Bảng 7.1 : Tác dụng của DE của pectin lên sự tạo gel
DE(%) Điều kiện tạo gel
>70 pH Đường

(%)
Ion
hóa trị II
Tốc độ
tạo gel
59-70 2.8-3.4 65 Không Nhanh
<50 2.8-3.4 65 Không Chậm
2.5-6.5 0 Có Nhanh
 Nước
Nước là dung môi để pectin có thể trương nở và khuếch tán tạo nên
dung dịch đồng thể. Nước đóng vai trò quan trọng giúp pectin định hướng và
sắp xếp lại mạch phân tử của chúng. Thông thường khi độ ẩm của dung dịch
tạo keo tăng lên thì quá trình keo hóa diễn ra càng nhanh.
 Đường:
 Trong dung dịch nước pectin ở trạng thái
hòa tan do có sự tạo thành các liên kết hydro giữa các nhóm OH-, của mạch
phân tử pectin và H
+
của phân tử nước.
 Khi đường xuất hiện, đường đóng vai trò của
chất hydrate hóa, ngậm mất phần nước đang liên kết với pectin. Khi đó pectin
trở nên không hòa tan. Cộng với tác động của ion H
+
từ lượng acid sử dụng để
tạo đông, H
+
làm trung hòa điện tích của các gốc COO
-
trên mạch phân tử
pectin, tạo gốc –COOH. Vì thế sợi pectin không còn đẩy nhau mà tiến lại gần

nhau và tạo mạng.
 Lượng đường trong hỗn hợp pectin-đường-
acid thường phải lớn hơn 50% thì mới có khả năng tạo gel. Thông thường
người ta tạo hỗn hợp có 65% đuờng để tiến hành tạo keo đông. Nếu hàm lượng
đường dùng cao hơn, sự kết tinh đường có thể xãy ra trên bề mặt hạt keo. Để có
thể khắc phục có thể thay thế một phần đường saccharose bằng đường glucose
nhằm tránh hiện tượng kết tinh đường. Với pectin chất lượng càng tốt thì lượng
pectin dùng để gel hóa cùng một lượng đường càng ít.
18
 Acid:
 Pectin chỉ có thể tạo gel trong môi trường acid có pH<4.
 Trong môi trường có H
+
, các phân tử pectin có điện tích âm sẽ bị
trung hòa và trở thành dạng trung hòa điện dễ tạo đông tụ. Hơn nữa, ion H
+
sẽ
thay thế các ion kim loại (nếu có) trong nhóm cacboxyl của phân tử pectin và
chuyển dạng muối pectat (không tạo đông) thành dạng pectin (có tạo đông).
 Acid sử dụng để tạo đông cần có mức độ phân ly cao hơn acid
pectic để acid này có thể ngăn cản sự phân ly của acid pectic, và giữ cho chúng
ở dạng trung hòa điện tích.
 Nồng độ ion H
+
càng lớn thì khả năng tạo gel của dung dịch
pectin sẽ càng cao. Cần duy trì pH thấp để khi đun nấu sẽ gây ra quá trình
nghịch đảo đường saccharose (30-50% đường thêm vào pectin) để ngăn cản sự
kết tinh của đường. Cũng không nên dùng quá nhiều acid, vì pH thấp sẽ gây ra
sự nghịch đảo của một lượng lớn sacchrose từ đó gây ra kết tinh glucose và hóa
gel nhanh tạo nên vón cục. Thường dùng độ pH từ 3 đến 3.5.

 Mức độ tạo gel chỉ tăng lên đến một giới hạn nào đó của nổng độ
acid rồi sẽ ngừng lại vì ở ngưỡng nồng độ đó toàn bộ gốc COO- của phân tử
pectin đã được trung hòa điện tích. Nên dù có tăng thêm ion H
+
cũng không thể
tăng thêm mức độ tạo gel. Nồng độ acid để tạo gel dung dịch pectin phụ thuộc
vào mức độ methoxyl hóa của pectin và hàm lượng pectin trong dung dịch. Khi
hàm lượng pectin sử dụng tăng khoảng 0.05%-0.1% thì pH của dung dịch có
thể tăng lên 1 đơn vị.
 Nếu sử dụng pectin có khả năng đông tụ yếu thì nên tăng nồng độ
acid lên. Nhưng việc tăng nồng độ này lại dẽ tăng lượng đường chuyển hóa và
làm tăng tính háo nước của sản phẩm.
Tác dụng của Pectin
-Kéo dài thời gian tiêu hóa thức ăn trong ruột, tăng hấp thu dưỡng chất
trong thức ăn.
-Giảm béo: do tạo cảm giác no bụng kéo dài, giảm năng lượng ăn vào,
do đó giúp giảm cân ở người béo phì
19
-Giảm hấp thu lipid
-Khống chế tăng đường áp ở người có bệnh tiểu đường
-Chống táo bón
-Cầm máu: pectin có tác dụng bảo vệ các mô mạch chống hiện tượng
chảy máu
-Sát trùng: dung dịch pectin 5% có tác dụng như thuốc sát trùng H
2
O
2
-Hạ cholesterol toàn phần trong máu ở người rối loạn lipid máu. Hạ
LDL, loại cholesterol không có lợi cho tim mạch. Ngược lại pectin làm tăng
HDL, chất có lợi cho tim mạch. Một chế độ ăn hằng ngày rất có lợi cho sức

khỏe tim mạch, giảm nhẹ tình trạng tăng cao lipid máu, đường máu, giảm bớt
liều lượng của các thuốc dùng hằng ngày của bệnh nhân đái tháo đường, cao
huyết áp hoặc hàm lượng cholesterol trong máu cao.
-Những người có nguy cơ ô nhiễm Hg (đãi vàng, nơi dùng thuốc nhuộm
gỗ, giấy…) nên ăn thực vật có chứa nhiều pectin. Do pectin trong thực vật sẽ
kết hợp với Hg, làm giảm nồng độ Hg trong máu giúp bài trừ Hg.
-Pectin được coi là chất không được tiêu hóa khi chúng ta ăn táo, nhưng
khi đến ruột già thì 90% pectin được enzym của vi khuẩn phân hủy thành acid
formic, acid acetic, acid propionic, butyric, cacbonic…
-Ngày nay người ta cần lưu ý nhiều về chất pectin như một chất xơ thực
phẩm, nhằm làm giảm bớt trầm trọng tác động glucoz huyết do ăn uống ở
người đái tháo đường. Quả táo hay bưởi chứa nhiều pectin sẽ làm chậm sự vận
chuyển thức ăn qua dạ dày, ruột dẫn đến điều này có lợi cho những người ăn
kiêng để chống mập.
8. Tính chất vệ sinh của sản phẩm
8.1. Tính độc hại đối với người sử dụng:
Pectin là một phụ gia thực phẩm được nhiều người chấp nhận nhất và
được chứng minh bởi hàm lượng ADI (lượng tối đa ăn vào hằng ngày) cho
20
phép “không xác định” nghĩa là không quy định ADI cụ thể cho phụ gia pectin
vì :
- Các kết quả nghiên cứu về sinh học, hóa học, độc học cho thấy phụ gia
có độc tính khác.
- Tuy lượng phụ gia cho vào thực phẩm phải đáp ứng yêu cầu của công
nghệ sản xuất nhưng không gây tác hại đến sức khỏe người tiêu thụ.
Nghĩa là phụ gia pectin không có độc hại gì đối với người sử dụng.
8.2. Đối với chất lượng sản phẩm thực phẩm:
Phụ gia pectin ít bị biến đổi trong quá trình bảo quản do vi sinh vật vì
đây không phải là môi trường dinh dưỡng thích hợp cho các vi sinh vật phát
triển. Nhưng trong quá trình bảo quản cần chú ý nhiệt độ và độ ẩm để tránh

hiện tượng mốc phát triển.
9. Ứng dụng của Pectin trong thực phẩm
-Pectin là tác nhân tạo gel quan trọng nhất được sử dụng để tạo ra cấu
trúc gen cho thực phẩm, chủ yếu là những thực phẩm có nguồn gốc từ rau quả.
Khả năng tạo gel của nó còn được sử dụng ở những thực phẩm cần sự ổn định
của nhiều phụ gia, hoặc trong sản phẩm cuối, hoặc ở một giai đoạn tức thời
trong qui trình sản xuất.
- Tác dụng tạo gel của pectin được sử dụng chủ yếu ở những loại thực
phẩm cần có hình dạng thật tự nhiên.
9.1. Pectin ứng dụng trong mứt trái cây và mứt đông:
 Vai trò của Pectin là nhằm tạo ra một cấu trúc cho mứt đông và mứt trái cây để
nhửng sản phẩm này khi vận chuyển vẫn không thay đổi cấu trúc, tạo ra mùi vị
thơm ngon cho sản phẩm, giảm đến tối đa sự phân rã. Quá trình sản xuất mứt
đông và mứt trái cây phải đảm bảo tạo ra sự phân bố đồng đều của các phân tử
trong pha liên tục ngay từ
21
Mứt táo Mứt cam
khi quá trình khuấy trộn ngừng lại. Hàm lượng pectin sử dụng trong mứt
và mứt đông thường trong khoảng từ 0.2-0.4%.
 Pectin có khả năng tạo gel, tạo đặc trước khi đóng hộp. Còn mứt đông trái cây
tốt nhất khi chúng không bị tác động trong suốt quá trình tạo gel. Đó là lý do
pectin tạo gel chậm được sử dụng, và các khâu vào hộp, đóng nắp, dán nhãn,
xếp chồng phải được thực hiện trước khi quá trình tạo gel diễn ra.
 Quá trình tạo gel của Pectin có thể được tạo ra trong một quy trình lạnh bằng 2
cách:
 Trộn syrup đường pectin có hàm lượng chất khô hòa tan từ 60 – 65%, pH = 3,8
-4,2 với dịch acid trái cây để đạt được pH = 3,0.
 Trộn dung dịch Pectin có pH = 2,9 và lượng chất khô hòa tan là 25% với syrup
đường để thu được hỗn hợp mới có hàm lượng chất khô 23%.
 - LMP:(Tạo gel bằng liên kết với ion Ca

2+
): thường được ứng dụng trong
mứt trái cây có hàm lượng chất khô hòa tan < 55%. Loại LMP được
chọn dựa trên hàm lượng chất khô và pH trong sản phẩm có hàm lượng
chất khô rất thấp ví dụ như: Mứt trái cây không đường cho người bị
bệnh tiểu đường. LMP khó tạo đủ liên kết với nước và carragenan thích
hợp hơn. Trong một số trường hợp người ta có thể sử dụng cả pectin và
carragenan.
22
9.2. Kẹo mềm pectin:
Kẹo cam Kẹo quất
- Hàm lượng pectin dùng để sản xuất kẹo mềm hoa quả là 1% so với sản
phẩm.
- Khi dùng pectin phải đưa pectin ở dạng dung dịch 5 %, vào cuối giai
đoạn nấu, phải nấu ở nhiệt độ thấp, độ ẩm của khối kẹo là 25 %, để tạo điều
kiện thuận lợi cho pectin đông tụ tốt hơn.
- Tạo hình khối kẹo pectin tiến hành ở nhiệt độ cao hơn các loại kẹo
khác về nhiệt độ đông tụ với khối kẹo có pectin cao hơn, có thể tạo hình bằng
cách rót khuôn hoặc rót mỏng.
- Đối với kẹo pectin có thể dùng tỷ lệ nguyên liệu như sau so với khối
lượng sản phẩm.
+ Đường Saccharose : 50 - 65 %
+ Mật tinh bột : 20 - 25 %
23
+ Pectin : 1 - 1,5 %
+ Acid citric hoặc Acid lactic : 1 - 1,5 %
- Sự thủy phân chất tạo đông, sự chuyển hóa đường phụ thuộc vào:
Nhiệt đ
+ Thời gian tác động ở nhiệt độ cao.
+ pH môi trường.

Pectin tăng tính hấp dẫn , tạo cấu trúc đàn hồi, tăng mùi vị trái cây tự
nhiên và tạo bề mặt bóng láng cho sản phẩm. Pectin là chất tạo gel tốt, tan
nhanh, ổn định. Vì vậy pectin được ứng dụng nhiều trong công nghiệp bánh
kẹo như: mứt quả, kẹo dẻo, lớp mặt bánh kem, bánh ngọt nhân quả…
9.3. Công nghiệp chế biến sữa:

Sữa chua thường
-Pectin bổ sung hương vị trái cây cho các sản phẩm sữa chua. Cho
pectin vào sữa lên men với liều lượng vừa đủ, trộn đều để được dung dịch đồng
nhất.
-Trong yaghurt trái cây, pectin tạo cấu trúc mịn, giúp phân bố đều các
mẫu trái cây nhỏ trong sữa và nó còn làm cho sản phẩm có bề mặt nhẵn bóng.
24
Trong các sản phẩm nhiều lớp, pectin còn có tác dụng ổn định và giữ cho trái
cây không bị tách khỏi yaghurt.
-Trong yaghurt uống, pectin từ táo và citrus bảo vệ protein không bị
biến tính trong quá trình tiệt trùng, ngăn chặn protein kết tủa và sự kết bông.
Pectin giúp sản phẩm ổn định và đạt tính chất cảm quan tốt nhất, không giảm
chất lượng ngay cả khi bảo quản một thời gian dài.
- Pectin phản ứng với canxi trong yaghurt nhằm cải thiện cấu trúc của
yaghurt. Trong sản xuất sữa chua: casein của sữa chua thường bị vón cục. Nếu
cho pectin vào hỗn hợp thì casein sữa sẽ kết tủa dạng mịn làm tăng giá trị cảm
quan của thực phẩm.
9.4. Công nghiệp chế biến nước giải khát:
- Việc sử dụng pectin trong các sản phẩm đồ uống rất phù hợp vì chúng
có cacbonhydrate tự nhiên năng lượng thấp và ổn định tính đục của sản phẩm.
-Việc sử dụng pectin trong các sản phẩm đồ uống rất phù hợp vì chúng
có cacbonhydrate tự nhiên năng lượng thấp và ổn định tính đục của sản phẩm.
-Pectin còn được sử dụng nhiều trong sản xuất thức ăn kiêng cho những
người mắc bệnh tiểu đường. Loại thức ăn này thường có hàm lượng đường rất

thấp.
9.5. Các ứng dụng khác của pectin trong công nghệ thực phẩm:
25